Các phương pháp sản xuất muối ăn NaCl

Clorua natri, còn gọi là natri clorua, muối ăn, muối, muối mỏ, hay halua, là hợp chất hóa học với công thức hóa học NaCl. Clorua natri là muối chủ yếu tạo ra độ mặn trong các đại dương và của chất lỏng ngoại bào của nhiều cơ thể đa bàoTrong công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất lượng muối tiêu thụ hàng nămchiếm 80 % sản lượng muối trên thế giới (khoảng 200 triệu tấn).Từ muối có thể chế ra các loại hóa chất dùng cho các ngành: Công nghiệp thực phẩm, y dược, luyện kim, da giày, chế tạo thuốc nhuộm, vật liệu chịu lửa, đồ sứ...

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MUỐI NaCl TỪ NƯỚC

BIỂN

NHÓM THỰC HIỆN : NHÓM 8

 I Giới thiệu về muối NaCl

 II Các ứng dụng của muối NaCl

 III Công nghệ sản xuất muối NaCl từ nước biển

1 Thuỷ triều và việc lấy nước triều để sản xuất muối biển

2 Các phương pháp sản xuất muối NaCl

2.1.Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi mặt bằng

2.1.1 Sản xuất muối biển bằng phương pháp muối phơi cát

2.1.2 Sản xuất muối biển bằng phương pháp phơi nước

2.2.Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi cưỡng bức

2.2.1 Sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc nồi hở

2.2.2 Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi chân không

TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN:

 Dạng hòa tan trong nước biển: 1m³ nước biển hòa tan khoảng 27 kg NaCl

 Dạng kết tinh: nằm trong lòng đất – muối mỏ

 Trữ lượng muối của Việt Nam: 106km² x 200m x 27kg/m³

= 5400 109 kg

CẤU TRÚC TINH THỂ

Cấu trúc tinh thể clorua natri Mỗi nguyên tử có 6 nguyên tử cận kề

tạo ra cấu trúc bát diện Sự phân bổ này được gọi là khối lập phương

II Các ứng dụng của muối NaCl :

1. Ứng dụng trong đời sống, gia đình

2. Ứng dụng trong công nghiệp

3. Ứng dụng trong y học

4. Ứng dụng trong nông nghiệp

1 ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG, GIA ĐÌNH:

 Trong sinh hoạt hàng ngày, muối ăn được đưa trực tiếp vào thức ăn, chế biến, bảo quản thực phẩm và rất nhiều công dụng khác

1 ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG:

1 ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG:

 Trong công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất lượng muối tiêu thụ hàng nămchiếm 80 % sản lượng muối trên thế giới (khoảng 200 triệu tấn).

 Từ muối có thể chế ra các loại hóa chất dùng cho các ngành: Công nghiệp thực phẩm, y dược, luyện kim, da giày, chế tạo thuốc nhuộm, vật liệu chịu lửa, đồ sứ

2 ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP:

2 ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP:

Sản xuất nước Javel

Sản xuất ống nhựa PVC

Chế tạo xà phòng

Công nghiệp giấy

 Muối tinh khiết được dùng để sát trùng, cầm máu các vết thương ngoài da cho người và gia súc Muối tinh khiết còn được dùng để pha huyết thanh, thuốc tiêuđộc và một số loại thuốc khác để chữa bệnh cho con người.

3 ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC:

 Trong chăn nuôi: Cũng như con người, gia súc, gia cầm cần có muối để cân bằng các quá trình sinh lý trong cơ thể, khi đó gia súc, gia cầm sẽ chóng lớn, giảm bệnh tật Trung bình mỗi ngày trâu, bò nên cho ăn thêm khoảng 30g đến 40 g muối; lợn từ 3g đến 10g; lừa, ngựa từ 10g đến 20 g.

 Trong trồng trọt: Muối được sử dụng trong lĩnh vực trông trọt như:

+ Phân loại hạt giống theo trọng lượng

+ Làm yếu tố vi lượng trộn với các loại phân hữu cơ để tăng hiệu quả của phân bón

4 ỨNG DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP:

Nước biển là nguyên liệu chính để sản xuất NaCl nhưng nó chưa phải là nguyên liệu trực tiếp làm ra muối, mà phải qua một quá trình làm bốc hơi một lượng nước lớn mới có thể kết tinh tạo ra NaCl

Vì vậy, cần phải có một lượng lớn nước biển để thường xuyên sản xuất là rất quan trọng.

Yêu cầu cơ bản của công nghệ nạp nguyên liệu là:

 Phương pháp phải thật đơn giản

NỒNG ĐỘ NƯỚC BIỂN

 Khái niệm: Nước biển có vị mặn và đắng chứng tỏ có hòa tan các muối vô cơ nằm dưới dạng các ion

 Thành phần: Các loại muối chủ yếu cấu thành nước biển gồm các anion là: Cl-; SO42-; B3-;

F-;HCO3-;Br- và các cation là Na+; Mg2+; Ca2+; K+; Sr2+,cho đến nay đã xác định được trong nước biển có trên 90 loại muối

 Nồng độ của nước biển thay đổi theo địa lý nhưng tỉ lệ thành phần giữa các loại muooid luôn luôn cố định

Bảng hàm lượng ion chủ yếu có trong nước biển:

Để dễ lý giải hàm lượng muối trong nước biển, ta kết hợp các ion có trong nước biển lại thành các loại muối sau:

 Hiện tượng thuỷ triều: Sự dâng lên và rút xuống theo chu kỳ của nước biển dưới dạng nhịp được gọi

là thủy triều

 Thuỷ triều ven bờ, đó là hiện tượng dao động mực nước sông biển phát sinh bởi sự biến thiên tuần hoàn của lực hấp dẫn mặt trăng và mặt trời lên mỗi vị trí trên bề mặt trái đất (do trái đất quay quanh trục của nó và tất cả chúng đều chuyển động liên tục trong vũ trụ theo các quỹ đạo khác nhau)

 Thuỷ triều ven bờ là một trong số những hiện tượng tự nhiên ấn tượng nhất Con người hiểu rõ thủy triều và ngạc nhiên trước nó từ lâu trước khi có bất cứ ai hiểu được nguyên nhân gây ra chúng

 Mặc dù bí ẩn của thủy triều chưa hoàn toàn được giải thích, nhưng các nhà khoa học hiện nay có một

ý niệm rõ ràng về việc chúng dâng lên như thế nào Thêm vào đó, con người biết cách dự liệu các cơn thủy triều của đại dương khá chính xác và dự đoán thời gian dâng lên và rút xuống của chúng

 Nhưng những cơn thủy triều thay đổi, như chúng vẫn thường thay đổi trong nhiều năm qua, đại diện cho một thế lực hùng mạnh của thiên nhiên (hoàn toàn không thần bí) - một thế lực mà các thủy thủ

và cư dân ven biển phải luôn luôn tính đến

1 THỦY TRIỀU VÀ VIỆC LẤY NƯỚC TRIỀU ĐỂ SẢN XUẤT MUỐI BIỂN

ĐỘ LỚN TRIỀU

Sử dụng nước triều để sản xuất muối biển:

 Lấy nước triều để sản xuất muối biển cần thoả mãn các điều kiện:

- Lấy đủ nước để sản xuất

- Lấy được nước có độ mặn cao

 Bình thường nước biển ven bờ nhạt hơn nước đại dương (do nước biển ven bờ đã bị pha nước sông ngòi) Khi thủy triều lên (còn gọi là triêu dâng) nước đại dương ép nước biển ven bờ về các sông ngòi, khi đó nước biển ven bờ có độ mặn cao hơn bình thường, lấy nước để sản xuất muối trong khoảng thời gian này

là tốt nhất

 Khi triều xuống thấp nhất là thời điểm nước biển ven bờ bị pha tạp với nước sông ngòi nhiều nhất (do các sông ngòi chảy ra khi triều xuống)

 Kể cả phải thường xuyên lấy nước để sản xuất muối bằng động lực cũng không nên lấy nước vào thời điểm này (nước nhạt, tốn năng lượng hơn vì mực nước thấp).

 Trường hợp lấy nước tự lưu trong thời gian có thuỷ triều cao hơn mực nước bình thường chưa đủ nước phục vụ sản xuất mà phải kết hợp với lấy nước bằng động lực thì nên hoàn tất công việc lấy nước trong thời gian có thuỷ triều cao hơn mực nước bình thường và ưu tiên tốc độ lấy nước trong giai đoạn triêu dâng

 Lấy nước để sản xuất muối biển trong giai đoạn triêu dâng vừa có lợi cho sản xuất (nước có độ mặn cao) vừa có lợi về chất lượng sản phẩm (thành phần các loại muối chính trong nước sông và nước biển khác nhau nhiều)

Sử dụng nước triều để sản xuất muối biển:

 2.1.Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi mặt bằng

2.1.1 Sản xuất muối biển bằng phương pháp muối phơi cát

2.1.2 Sản xuất muối biển bằng phương pháp phơi nước

 2.2.Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi cưỡng bức

2.2.1 Sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc nồi hở

2.2.2 Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi chân không

2 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT MUỐI BIỂN

2.1 Sản xuất bằng phương pháp bay hơi mặt bằng:

 Để đỡ tốn kém chi phí về năng lượng làm bay hơi lượng nước ngọt khi sản xuất muối ăn từ nước biển, người

ta tận dụng các điều kiện bay hơi nước ngọt của tự nhiên: Năng lượng của bức xạ mặt trời, các yếu tố khí tượng Sản xuất muối ăn từ nước biển bằng cách tận dụng các điều kiện bay hơi nước ngọt của tự nhiên được gọi chung là sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi mặt bằng vì khi sản xuất muối biển bằng phương pháp tận dụng các điều kiện bay hơi nước ngọt của tự nhiên có sử dụng một diện tích mặt đất tương đối lớn Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi mặt bằng bao gồm:

- Sản xuất muối biển bằng phương pháp phơi cát

- Sản xuất muối biển bằng phương pháp phơi nước

 Nước biển được đưa vào sân phơi qua hệ thống cống mương bằng thủy triều Trên bề

mặt sân phơi đă rải một lớp cát mỏng làm trung gian để nhận nhiệt bức xạ mặt trời và

muối từ nước biển Nước biển ngấm từ dưới lên vào trong lớp cát sẽ được bay hơi tạo

ra cát mặn Cát mặn được thu lại, dùng nước chạt có nồng độ thấp hoặc nước biển hòa

tan muối để lấy được nước chạt có nồng độ cao hơn trong một thiết bị gọi là chạt lọc Nước chạt thu được chảy vào chỗ chứa gọi là thống con, thống cái Sau đó nước chạt nồng độ cao được múc lên ô kết tinh để phơi tạo thành muối Muối được cào, gom và

thu lại chuyển vào kho chứa bằng xe cút kít hoặc bằng thúng gánh.

 Sơ đồ công nghệ gồm các phần chủ yếu, tuần tự theo dây chuyền sản xuất, bắt đầu từ nước biển cho đến khi kết tinh thành muối.

 Dây chuyền sản xuất gồm 3 công đoạn chính:

Dây truyền sản xuất muối NaCl

2.1.2 Phương pháp phơi nước:

 Trong thực tế có nhiều vùng điều kiện bay hơi nước ngọt của tự nhiên thuận lợi và ổn định trong thời gian dài, ở những vùng này để sản xuất muối biển người ta chỉ việc đưa nước biển vào phơi ở các ô ruộng đã được xử lý về độ thấm nước của nền ô ruộng

 Quá trình phơi nước biển tại ô ruộng sẽ làm nước biển tăng dần nồng độ (hàm lượng NaCl tăng dần)

 Nước biển dần đạt trạng thái bão hòa rồi quá bão hòa thì muối ăn được tách ra dưới dạng rắn Đầu tiên là những mầm tinh thể muối ăn được hình thành từ nước chạt quá bão hòa rồi những mầm tinh thể muối ăn lớn dần do quá trình phơi vẫn tiếp tục nên tinh thể muối được hình thành từ những mầm tinh thể muối ăn lớn dần đến độ trưởng thành Nhiều tinh thể muối được hình thành sẽ tạo nên lớp muối, độ dày của lớp muối phụ thuộc vào thời gian kết tinh muối dài hay ngắn (chu kỳ kết tinh muối dài hay ngắn)

2.2 Sản xuất bằng phương pháp bay hơi cưỡng bức

 Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi cưỡng bức nghĩa là sử dụng nguồn năng lượng nhân tạo để làm bay hơi nước ngọt kết tinh muối Thực tế “Sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi cưỡng bức” chỉ là “cưỡng bức bay hơi nước ngọt” trong giai đoạn kết tinh muối Nghĩa là: nước chạt gần bão hòa hoặc bão hòa muối NaCl được đưa vào thiết bị cô đặc để kết tinh muối Thiết bị cô đặc để kết tinh muối có nhiều loại, nếu căn cứ vào chỉ tiêu thiết bị cô đặc làm việc ở áp suất nào thì sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi cưỡng bức được chia ra:

- Sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc nồi hở nếu thiết bị cô đặc làm việc ở áp suất thường.

- Sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc chân không nếu thiết bị cô đặc làm việc ở áp suất âm (áp suất làm việc của thiết bị nhỏ hơn áp suất thường).

2.2.1 Phương pháp cô đặc nồi hở

 Theo phương pháp sản xuất này nước chạt gần bão hòa hoặc bão hòa muối NaCl được đưa vào thiết bị cô đặc (còn

gọi là nồi nấu muối, nồi nấu muối ở nước ta thường được gò bằng tôn), nguồn năng lượng cung cấp cho thiết bị cô đặc này để làm bay hơi nước ngọt ở nước ta thường là than Quá trình cô đặc kết tinh muối mỗi mẻ thường diễn ra trong nhiều giờ tùy theo lượng nước chạt mà nồi chứa được nhiều hay ít Trong mỗi mẻ muối kết tinh được lấy ra dần dần tùy theo tốc độ kết tinh muối, mỗi mẻ kết thúc khi nồng độ của dung dịch được cô đặc đạt đến giá trị quy định Sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc nồi hở có thể tạo được nhiều loại sản phẩm muối có phẩm cấp (chất lượng sản phẩm) khác nhau tùy thuộc nước chạt nguyên liệu được xử lý (tách tạp chất) ở mức độ nào và khi vớt muối sản phẩm ra thì giá trị nồng độ của dịch lỏng trong nồi có giá trị là bao nhiêu (nồng độ của dịch lỏng trong nồi có giá trị càng nhỏ thì phẩm cấp của sản phẩm muối càng cao)

Ưu điểm của phương pháp sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc nồi hở

+ Tạo được nhiều loại sản phẩm muối có phẩm cấp khác nhau

+ Chủ động trong sản xuất

+ Giải quyết được lượng muối kém chất lượng (muối chân đống, muối vét kho)

+ Không yêu cầu kỹ thuật cao

Nhược điểm của phương pháp sản xuất muối biển bằng phương pháp cô đặc nồi hở

+ Tốn năng lượng nhân tạo

+ Giá thành sản phẩm cao

+ Sản lượng thấp

+ Ít nhiều có ảnh hưởng không tốt đối với môi trường (đốt than nhiều)

2.2.2 Phương pháp bay hơi chân không

 Theo phương pháp sản xuất này nước chạt gần bão hòa hoặc bão hòa muối NaCl được đưa vào thiết bị cô đặc (còn gọi là nồi nấu muối), nguồn năng lượng cung cấp cho thiết bị cô đặc này để làm bay hơi nước ngọt là hơi nước bão hòa Quá trình cô đặc kết tinh muối có thể diễn ra liên tục hoặc gián đoạn

 Quá trình cô đặc kết tinh muối có thể thực hiện bằng một nồi hoặc hệ thống cô đặc nhiều nồi.

Ưu điểm của phương pháp sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi chân không :

 Tạo được nhiều loại sản phẩm muối có phẩm cấp khác nhau

 Chủ động trong sản xuất

 Giải quyết được lượng muối kém chất lượng

Nhược điểm của phương pháp sản xuất muối biển bằng phương pháp bay hơi chân không:

 Yêu cầu kỹ thuật cao

 Tốn năng lượng nhân tạo

 Giá thành sản phẩm cao

 Sản lượng thấp

Kết luận:

 Natriclorua là muối quan trọng trong đời sống con người, y học, nông nghiệp, công nghiệp …

 Việc nghiên cứu và sản xuất NaCl tại VN là nhiệm vụ quan trọng

 Đối với sinh viên, việc tìm hiểu về NaCl đem lại cho chúng em nhiều hiểu biết sâu sắc hơn về ngành nghề đang theo học tại ĐHKBHN

Bài báo cáo còn có nhiều thiếu sót rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô

và các bạn!